浅析调速方式在供水系统中的应用30石油钻杆
时间：2022/08/14 09:25:57 编辑：
浅析调速方式在供水系统中的应用（3）
浅析调速方式在供水系统中的应用（3） 2011年12月09日 来源： YCTF-ZS系列新型高效电磁调速自动恒压供水及节能原理，如图（4）所示。当恒压于HA，流量QA变小至Q1，压力会上升到B’处，压力传感器输出压力会上升信号经智能。
调节器分析运算后输出信号给调速电机的控制器，调速电机转速随即降低至n1，从而使管网压力维持在B点，以保持恒压HA。同理，当流量变化至Q2时，压力升至C’点而降低转速至n2，压力维持在C点，仍保持恒压HA，同时节省BB’、CC’这一段不必要的扬程，这就是调速恒压节能之理论。 液粘调速机组与电磁调速机组的经济性能比较:靖江自来水公司在2000年对水源车间3#水泵机组进行技改以及2004年对二泵房4#水泵机组进行技改时，针对液粘调速中出现的实际问题，在参考了同类水厂对电磁调速的使用情况，使用了价格相当、运行更加平稳、维护工作量小的电磁调速方式，实践证明电磁调速方式的综合性能优于液粘调速方式。 二泵房1#泵NT-813系列液粘调速电机机组与4#泵YCTF系列电磁调速电动机机组选用了相同型号拖动电机和水泵，并用于同一供水管网，因此其调速电机的性能具有可比较性。我们用试运行前一星期（2004年9月13日-19日）开1#泵运行和试运行后一星期（22-28日）开3#泵的近似运行条件得出的经济指标比较分析：4#水泵机组可节省电耗19.5度/千吨水（相对液粘调速节电率10%以上），全年按产水3000万吨计算可实现节电58.5万度，按电价0.5元/度计算，加上维护量减少带来的节约，全年可节约资金30万元。通过这组数据比较，可以看出YCTF电磁调速机组比NT-813液粘调速机组节电率更高。
三、串级调速
1、 原理：目前应用于供水系统的多为可控硅串级调速，可控硅串级调速是指绕线式电动机转子回路中串一可变电势，通过改变电势的大小来改变电动机的转差，达到调速的目的。电动机的转子功率经过可控有源逆变器，变为与电网同频率的交流电能，将转差功率返回电网，因此效率高。其基本原理如下：先将异步电机的转子电压经过三相桥式整流，整成直流（Ud），再在直流侧串入一个与其相反的直流电势（Uβ），Uβ是由可控硅有源逆变器产生，通过改变逆变器的逆变角β来改变Uβ的大小，从而达到调速与节能目的。串级调速电机特别是内反馈串级调速电机及其调速控制装置是一种具有优良的性能价格比的调速节能产品，适合于矿山、冶金、化工、石油、建材等工业部门和水厂、电厂等领域的大中型水泵、风机的调速节能运行，一般1～2年即可通过节电效益回收全部设备投资。对于风机、水泵类负载，由于其转矩与速度的平方成正比，采用升压变换的串级调速装置最大逆变功率只有电机额定功率的15%，因此，结合内馈绕线型电机时，整个调速系统具有极高的性价比。另外，与采用电压型逆变器的高压变频器相比，由于串级调速没有功率器件桥臂直通短路的问题，因而整个装置可靠性极高。 2、串级调速的优点： 1） 理论上讲，串级调速控制装置所控制的功率最大为电机额定功率的4/27（14.815%），而变频器至少要100%的电机额定容量。控制容量的降低，带来了一系列优势，比如：制造成本，技术困难，体积，可靠性，关键技术指标的控制等等。特别是对于大型高压电机，这些优势更为突出。 2） 在转子侧施加控制，装置承压低。 3、串级调速的缺点： 1） 须使用绕线式电机，用于小型电机时不划算，因此只有一些较大型的供水系统采用。 2） 可控硅做升压需要附加的强制关断电路，这种调速方式节电效果明显，但强制关断电路可靠性差、开关频率低、升压电感体积与重量大、电动机功率因数降低，产生高次谐波污染电网等缺点。 应用实例 深圳市自来水(集团)有限公司东湖泵站是一个原水泵站。 由北京市政工程设计研究院设计，于1992年初开工，1993年底完工试运行，1994 年5月正式运行。泵房安装有6台卧式离心泵，单机功率为1 600kW，4用2备，其中4台调速机组选用瑞典ABB产品，配套水泵选用日本KUBOTA产品。2台作为备用的定速机组为湘潭电机和长沙水泵。泵站设计供水能力为108万m3/d，现已基本达到满负荷。 东湖泵站所采用的调速装置为串级调速系统，是ABB公司90年代新产品。主要控制部分采用微电脑控制，串级调速系统的功能设置、参数设定、运行数据显示等都集中在一块操作屏上，具有灵活、直观的特性。在对电机的监测和保护方面，也是采用以微电脑为核心的综合保护仪，从而取代了大量的中间继电器，提高了系统的集成度和可靠性。 机组在运行时，微电脑动态检测串调系统的各种参数，在显示屏上可以以条状图或数值的方式显示，操作人员可以随时通过按键查看所要的参数。当设备出现故障时，系统自动记录故障信息，故障内容以文字的形式显示在操作屏上，随时可以调用，以协助诊断故障原因。控制系统中还集成有一个六通道记录仪，可以任意选择六个